6
BAB 2
LANDASAN TEORI 2.1 Web Server
Web server merupakan layanan berbasis internet yang berfungsi menerima permintaan klien dalam bentuk dokumen aplikasi dan informasi yang disimpan oleh server dan diakses menggunakan browser, web server bekerja pada protokol HTTP (hypertext transfer protocol) yang merupakan protokol untuk akses pertukaran data sehingga memungkinkan adanya komunikasi antara klien dan server, pada saat klien melakuakan permintaan (request), permintaan tersebut akan melalui HTTP menuju server tujuan, kemudian server akan melakukan explorasi pada sistem dan akan di teruskan kembali menju client, terdapat banyak sekali web server yang bisa digunakan, diantaranya yang paling popular dan banyak digunakan adalah Nginx[17].
2.2 Nginx
Nginx merupakan perangkat lunak (software) bersifat open source yang berfungsi sebagai layanan pada http web server. Nginx merupakan salah satu software web server paling banyak digunakan di seluruh dunia setelah Apache, tidak hanya sebagai web server tetapi Nginx juga bisa digunakan sebagai reverse proxy, load balancing dan lain lain. Dalam segi performa nginx memiliki kehandalan pada sistem untuk memberikan akses permintaan client, performa yang di dihasilkan akan tergantung dengan spesifikasi perangkat yang digunakan, namun secara teknis, nginx sudah dirancang untuk mampu memberikan layanan secara cepat dan tanggap. Tidak hanya itu tetapi nginx juga memperhatikan masalah pemnggunaan sumber daya, sumber daya yang digunakan sangat minimal dan stabil.[18] Penggunaan Nginx pada sistem memiliki karakteristik tersendiri dalam melayani request client, diantaranya yaitu: [19]
1. Memiliki waktu respon yang baik, Nginx mampu melayani puluhan ribu request secara bersamaan
7
2. Desain Modular dan skalabilitas yang tinggi dan baik dengan fungsi yang berbeda
3. Penanganan kinerja server yang sangat efisien pada saat terjadi kegagalan pada salah satu server, maka akan nginx langsung mengaktifkan server yang lain.
4. Konkruensi yang kuat dalam menangani permintaan request, satu mesin nginx dapat menangai hingga 50.000 koneksi secara bersamaan
5. Konsumsi Memori dan CPU yang sangat rendah
2.3 Load Balancing
Load balancing merupakan teknik pendistribusian data pada dua jalur atau lebih secara seimbang, penggunaan load balancing bertujuan untuk mendapatkan trafik yang lebih optimal, mengurangi waktu tanggap, dan mencegah terjadinya overload [20]. Load balancing sangat cocok digunakan untuk sebuah server yang memiliki jumlah client melebihi dari kapasitasnya. Load balancing tidak hanya membagi beban pada pada sisi server, tetapi juga memperhatikan penggunaan sumber daya yang digunakan seperti Memori, CPU, dan sumber daya lainnya, agar lebih efisien dan optimal. [21]
2.3.1 Manfaat Load Balancing Manfaat Load Balancing antara lain:
1. Menjamin reliabilitas layanan 2. Skalabilitas dan ketersediaan.
2.4 Round Robin
Round robin merupakan algoritma penjadwalan menggunakan strategi preemptive, round robin membagi setiap proses dengan asumsi waktu dan porsi yang sama antara server satu dan server yang lain, pemrosesan data pada sistem yang memiliki jangka waktu pendek akan lebih cepat di selesaikan, daripada sistem yang memiliki jangka waktu panjang. Metode round robin menghasilkan proses
8
satuan waktu pada masing masing sistem lebih merata yang sudah di atur dalam task scheduler[22]. Berikut merupakan contoh kasus proses penjadwalan menggunakan Algoritma Round Robin, proses dilakukan dengan cara menentukan waktu tunggu rata-rata yang terjadi pada setiap proses. Penggunaan sebuah CPU dengan nilai quantum 4 terjadi dengan beberapa tahapan pada waktu yang bersamaan seperti pada table berikut:
Tabel 2. 1 Proses Quantum Proses Burst Time
P1 4
P2 9
P3 6
P4 5
P5 3
Selanjutnya melakukan Gant Chart Masukkan setiap proses secara berurutan, kemudian Burst Time dikurangi dengan jumlah nilai quantum.
P1: Burst time – Quantum 4 – 4 = 0
P2: Burst time – Quantum 9 – 4 = 5. Sisa = 5 P3: Burst time – Quantum 6 – 4 = 2. Sisa = 2 P4: Burst time – Quantum 5 – 4 = 1. Sisa = 1 P5: Burst time – Quantum 3 – 4 = -1
Selanjutnya menghitung nilai yang memiliki sisa, proses diinputkan kembali sesuai dengan antrian dan urutannya.
P2: Sisa Burst time – Quantum 5 – 4 = 1 Sisa = 1 P3: Sisa Burst time – Quantum 2 – 4 = -2
P4: Sisa Burst time – Quantum 1 – 4 = -3
9 P2: Sisa Burst time – Quantum 1 – 4 = -3 Maka hasilnya akan seperti table berikut.
Tabel 2. 2 Hasil Perhitungan
P1 P2 P3 P4 P5 P2 P3 P4 P2
0 4 8 12 16 19 23 25 26 27
Kemudian melakukan perhitungan untuk menentukan (Waiting Time) Tabel 2. 3 Perhitungan Waiting Time
Proses Waiting Time
P1 Karena P1 merupakan proses yang pertama maka hasilnya 0 P2 4 + (19-8) + (26-23) = 18
P3 8 + (23 – 12) = 19 P4 12 + (25 – 16) = 21
P5 16
Menentukan (Average Turn Arround Time)
Tabel 2. 4 Perhitungan Average Turn Around Time
Proses Saat Tiba Lama Proses
Saat Mulai
Saat Selesai
Waiting Time
Turn Arround
Time
P1 0 4 0 4 0 4
P2 0 9 4 27 18 27
P3 0 6 8 25 19 25
P4 0 5 12 26 21 26
P5 0 3 16 19 16 19
Rata-rata 20,2
10 2.5 Least Connection
Pada dasarnya algoritma least connection juga merupakan salah satu algoritma yang sering digunakan sebagai metode load balancing. Metode load balancing pada web server dengan menggunakan algoritma ini memiliki prinsip kerja yaitu dengan cara mendistribusikan permintaan (request) ke server yang memiliki koneksi paling sedikit, sehingga server yang sudah melebihi kapasitas tidak akan di berikan akses sampai server tersebut selesai melayani permintaan dari client lain. Penggunaann algoritma least connection sebagai load balancing akan menganggap semua server memiliki kemampuan yang sama, sehingga sangat cocok jika digunakan pada server yang memiliki koneksi dinamis, penggunaan algoritma ini sebagai metode load balancing sangat membantu setiap server sehingga bisa saling bekerja sama untuk meringankan beban pada saat diakses dan melayani permintaan client[24].
Perbedaan algoritma least connection dengan algoritma round robin yaitu, algoritma least connection hanya memperhitungkan banyaknya koneksi yang aktif pada server cluster, pada setiap waktu tertentu algoritma least connection akan menghitung berapa banyak koneksi yang masih aktif pada setiap node server, kemudian akan dibentuk proses antrian untuk mengalokasian beban kerja pada setiap node server, server yang mendapatkan koneksi paling sedikit akan diprioritaskan pada utrutan pertama, dan server yang memiliki koneksi paling banyak akan ditempatkan pada urutan terahir, jika terdapat koneksi aktif dengan jumlah yang sama, maka algoritma least connection akan berkerja dengan cara yang sama dengan algoritma round robin. Proses penjadwalan least connection akan bekerja dengan baik meskipun terdapat perbedaan kapasitas pada masing masing server, server yang memiliki kapasitas lebih besar akan diberikan koneksi lebih banyak.[25]
2.6 Centos
Community Enterprise Operating System (CentOS) merupakan platform gratis kelas enterprise yang di sediakan oleh linux dan bersifat opensource, kode program yang digunakan centos sendiri memiliki kompatibelitas dengan Red Hat ataupun
11
RHEL (Red Hat Interprise Linux), Centos banyak digunakan sebagai sistem operasi pada sebuah server, terdapat beberapa keuntungan yang akan diapatkan jika menggunakan centos, yang pertama adalah jaminan dan dukungan dalam penggunaan software maupun hardware, centos merupakan distro dengan skala enterprise. kedua centos bebrsifat open source, sehingga pada saat melakukan update pada sistem terbaru tidak akan di kenakan biaya apapun[25].
2.7 VMware
Workstation merupakan perangkat lunak desktop yang dirancang khusus untuk menjalankan beberapa arsitektur x86 secara kompatibel dengan desktop dan sistem operasi untuk penggunaan virtual server secara bersamaan pada satu perangkat PC, program yang dijalankan akan diberikan akses secara penuh, baik jaringan, mesin virtual portable, dan lain sebagainya, tanpa harus melakukan boot ulang atau partisi hard drive yg dibutuhkan. Penggunaan Vmware Workstation pada sistem akan memberikan waktu yang lebih efisien dan mudah, konfigurasi pada sistem operasi yang membutuhkan lebih banyak waktu baik dalam pengujian, penerapan, tahapan belajar, maupun melakukan demo. Lebih dari tiga juta perangkat lunak menggunakan vmware workstation, sebagai platform pengembangan, jaminan kualitas, pelatihan dan penjualan. VMware telah banyak digunakan oleh ahli dan profesional TI di seluruh dunia, untuk pengalaman dan riset yang dikembangkan[26].
Workstation adalah media bantu dalam kerangka kerja proses pembelajaran yang dapat dimanfaatkan untuk mereproduksi interaksi proses pembentukan sebuah server kedalam system operasi. Untuk memperkenalkan server dengan menggunakan VMWare Workstation merupakan cara yang praktis, terlepas dari produk ini sangat baik untuk digunakan sebagai piranti lunak, VMware juga dapat digunakan sebagai sarana bagi siswa dalam simulasi dan praktik yang berhubungan dengan pembentukan server. Sesuai apa yang diungkapkan oleh Sharon E.
Smaldino (2011: 43) bahwa simulasi melibatkan siswa dalam menghadapi setiap
12
kondisi dan situasi pada kehidupan nyata dengan cara yang lebih paktis dan mudah, Simulasi memungkinkan adanya praktik realistik dan fungsi yang sama tanpa harus menambahkan biaya dan resiko. Dengan demikian VMWare Workstation dapat dimanfaatkan sebagai salah satu media pembelajaran untuk mengikutsertakan siswa terhadap materi pembelajaran yang lebih aplikatif.
2.8 Penelitian Terdahulu
Terdapat beberapa penelitihan terdahulu yang membahas tentang metode Load Balancing diantaranya yaitu:
1. Aziz & Tampati
Metode load balancing dengan menggunakan Nginx bisa dijadikan pilihan dikarenakan kinerjanya yang tinggi, memiliki stabilitas dan skalabilitas yang baik, terdapat banyak fitur, mudah dikonfigurasi dan yang paling utama adalah hemat akan penggunaan sumber daya. Nginx dengan cepat menyampaikan substansi statis dengan pemanfaatan aset kerangka kerja yang produktif. Hal ini dapat menyampaikan konten HTTP dinamis kedalam jaringan yang melibatkan pengontrol FastCGI untuk skrip, juga dapat dijadikan sebagai penyeimbang beban pemrograman yang sangat kompeten. Nginx dibentuk dengan cara yang modular dan karenanya akan sangat cocok untuk mendukung banyak fitur diantaranya adalah Load Balancing, Reverse Proxying, Host virtual, Domain berbasis IP, FastCGI, akses langsung ke penyimpanan cache, SSL dan berbagai elemen standar lainnya. Nginx dapat dieksekusi dan diakses untuk, Linux, Unix, MacOS X, Solaris, variasi BSD, dan Microsoft Windows[10].
2. Handoko Yoga Hartomo
Dalam penelitiannya menyatakan bahwa metode load balancing bekerja dengan mengalokasikan permintaan yang tertuju kedalam server. Pengujian
13
dilakukan dengan membandingkan server tunggal dan sekelompok server menggunakan awstat, webalizer dan goaccess sebagai penganalisis web.
Pada pengujian yang dilakukan, server dengan cara kelompok bekerja lebih cepat daripada server tunggal. Terlebih lagi ketika salah satu server gagal, bantuannya dari server yang lain masih dapat diakses, sehingga layanan tetap tersedia[11].
3. Dani dan Suryawan
Dalam penelitiannya mereka merancang dan menguji load balancing dengan failover menggunakan Nginx dan Keep Alive. Pengujian yang dilakukan menghasilkan sistem rancang dapat mengalokasikan beban secara merata pada setiap node server, baik ketika server aktif atau ketika terjadi kesalahan di salah satu node server. Penerapan load balancing dan failover menggunakan Nginx dapat menyeimbangkan dan menstabilkan performa mesin, agar situs tetap terjaga dari traffic tinggi, sehingga tidak mengakibatkan kegagalan sistem dan aplikasi web yang terhubung pada sistem[12].
4. Singh & Kumar
Penerapan metode load balancing dari algoritma web server queueing dilakukan dengan cara setiap server yang mengalami overload akibat beban telah dikelola menggunakan berbagai metode load balancing. Dalam penelitian dan analisis telah diamati bahwa algoritma round robin dan weight round robin memberikan hasil yang lebih baik dalam lingkungan homogen maupun heterogen, dengan mempertimbangkan yang telah ditentukan sebelumnya, serta panjang antrian akan lebih dinamis.
Throughput server yang lebih tinggi dan server web yang optimal dapat memproses sejumlah permintaan menjadi lebih efisien[13].
14 5. Devi & Uthariaraj
Penerapan algoritma round robin sebagai peningkatan pada pekerjaan lingkungan nonpreemptive. Dalam penelitian yang dilakukan dapat diamati bahwa peningkatan algoritma round robin merupakan yang paling sesuai untuk pekerjaan heterogen/homogen dengan aset heterogen (VM) daripada algoritma yang lain. Perhitungan ini menganggap waktu reaksi sebagai prinsip batas QoS[14].
